Краткий пересказ что такое систематика в биологии

Задания таксономии

Разнообразие животных и растений классифицируются с использованием принципов, которые вытекают из строгой логики (здравого смысла), и знаний особенностей их строения, биологии, распространения. Систематика должна решить две основных задачи:

С самого начала (не менее 300 лет) систематика растений и животных пребывает в состоянии молодой науки (в отличие от географии или ботаники, например). До сих пор описываются новые типы, радикально меняется классификация многих крупных групп, регулярно появляются новые методы и подходы к построению классификации.

Основные направления

Ж. Кювье основал науку палеонтологию и неопровержимыми фактами доказал, что животные Земли неоднократно радикально менялись. Объяснение этим изменениям дала эволюционная теория. Со времён публикации «Происхождение видов» Ч. Дарвина эта теория стала руководящей при изучении животных. Сейчас ни один натуралист не сомневается в основных положениях трансформизма: мир животных развивается и изменяется, и современные животные — потомки организмов прошлых геологических эпох.

В течение последних 50 лет в систематике сформировалось 4 основных направления:

Таксономический анализ

Учёный Карл Линней предложил иерархическую схему из пяти категорий: класс, ряд, род, вид и вариетет. Например, человек расположился в классификации К. Линнея в такой последовательности:

На сегодняшний день наивысшим рангом группировки всех живых существ является домен или надцарство. Такое название термина предложил Карл Вёзе в 1990 году.

Таксономический анализ представляет собой распределение признаков между таксонами, на основании которого таксоны группируются в надтаксоны. Фактически, это анализ таксонов и их выдающихся признаков.

Первый этап — составление таблицы таксон/признак. Такую таблицу приходится делать всем практикующим систематикам, будь то кладисты, или типологи, или представители других направлений.

Способы, которыми такая таблица превращается в классификацию, сильно отличается в разных школах. Таксоны группируются по два или более на основании подобия и различия. Равноценные признаки можно подсчитывать с помощью формул и сравнивать количество общих признаков и отличительных черт у разных таксонов. Если признаки считаются неравноценными, то больший вес может предоставляться или более давним примитивным, или более молодым и производным. Корреляция между признаками может учитываться или не учитываться.

Группировкам таксонов, которые вышли, предоставляется ранг соответственно с традициями, разветвлениями эволюционных линий, геологическим возрастом, соотношением между величиной хиатуса и числом представителей.

«Линнеевская» систематика

В «Философии ботаники» Линней писал, что сначала он выделял таксоны интуитивно, а потом уже оформлял своё убеждение в классификацию, обнаруживая природные, существенные и искусственные признаки.

После составления таблицы таксонов и признаков нужно найти «природный признак» — совокупность признаков, которые совпадают во всех подтаксонах (например, в видах внутри рода, в родах внутри семейства). Таким образом, для нахождения природного признака рода сравниваются списки особенностей разных видов. Вычёркиваются все признаки, которые не совпадают.

Природные признаки представляют собой описание таксона. Они включают в себя самые обычные и распространённые признаки, характерные для таксонов более высоких рангов. Например, самым природным признаком какого-либо рода является клеточное строение, какого-либо рода в составе типа хордовых — наличие хорды.

Природные признаки, в свою очередь, содержат в себе существенные и искусственные признаки. Существенный признак служит для различия таксонов в системе органического мира. Искусственный признак разграничивает род всего лишь от других родов такого же искусственного порядка. Это заменитель существенного признака, пока тот не найден. Существенные и искусственные признаки служат для разграничения родов, а природные — для их описания.

Традиционная классификация

Для обозначения таксонов, ранг которых ещё неясен, используются такие нейтральные термины, как фенон, форма, группа.

Фенон — фенотипически однородная выборка особей. Самцы и самки могут принадлежать к разным фенонам; в случае видов-двойников к одному фенону могут относиться представители нескольких видов.

Термин «форма» может применяться, когда неизвестно, идёт ли речь про вид или подвид, или про экземпляр, который уклоняется, сезонную вариацию или касту. Термин используется также, когда речь идёт о нескольких таксонах разных рангов (например, вид и подвид).

Группа — виды, которые не имеют статуса подрода.

Понятие вида

Вид — основная систематическая категория. Это единственная таксономическая категория, объективное существование которой не поддаётся сомнению и подвергается экспериментальной проверке. Именно вид является исходной единицей систематики организмов.

Считается, что самостоятельные виды должны быть генетически изолированы. Особи, репродуктивно изолированные друг от друга, относятся к разным видам. Способные скрещиваться между собой должны быть отнесены к одному виду. Если генетическая изоляция доказана, то доказана и самостоятельность вида.

Однако репродуктивный критерий сложно использовать на практике при обработке коллекционных материалов. В практической работе для разграничения близких видов используется тройной критерий. Его применение позволяет надёжно определить, когда имеется дело с самостоятельными видами, а когда — с внутренне видовой изменчивостью (географической, гостальной, индивидуальной).

Морфологический критерий

Этот критерий позволяет, не проводя экспериментов по скрещиванию, оценить, являются ли две формы репродуктивно изолированными в природе.

Хиатус — выразительный разрыв в морфологических признаках, то есть отсутствие промежуточных вариантов между двумя формами. Противоположное понятие — трансгрессия: это перекрытие морфологических признаков, то есть наличие промежуточных вариантов.

Если две формы имеют хиатус в каких-нибудь морфологических характеристиках, то они, скорее всего, репродуктивно изолированы, а, значит, должны быть отнесены к разным видам. Если виды действительно самостоятельные, хиатус определяется даже между видами-двойниками.

Географический параметр

Если две близкие формы, разделённые хиатусом, имеют самостоятельные ареалы (расположение), которые не перекрываются, скорее всего, они являются самостоятельными видами. Если же две очень близкие формы, разделённые морфологическим хиатусом, встречаются совместно, то не исключено, что в иерархии они должны быть отнесены к одному виду.

Экологический признак

Каждый вид владеет большей или меньшей экологической специфичностью. Только в сказке К. Чуковского «рыбы по полю гуляют, жабы по небу летают». Очень маленькая вероятность, что один вид будет существовать и в пустыне, и на болоте. Птицы, которые гнездятся в дуплах, не могут гнездиться в песчаной пустыне.

Классификация растений и животных до сих пор не развалилась только из-за консервативности большинства систематиков. В каждом направлении существуют интересные методы и подходы, которые можно использовать в практической работе.

Источник

Биологическая систематика

Содержание

Цели и принципы систематики

Основные цели систематики:

Систематика всегда предполагает, что:

Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия (от высших к низшим): царство, тип или отдел, класс, отряд или порядок, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей.

Принято, что любой конкретный организм должен последовательно принадлежать ко всем семи категориям. В сложных системах часто выделяют дополнительные категории, например, используя для этого приставки над- и под- (надкласс, подтип и т. п.). Каждый таксон должен иметь определённый ранг, то есть относиться к какой-либо таксономической категории.

Этот принцип построения системы получил название Линнеевской иерархии, по имени шведского натуралиста Карла Линнея, труды которого были положены в основу традиции современной научной систематики.

Сравнительно новым является понятие надцарства, или биологического домена. Оно было предложено в 1990 Карлом Вёзе и ввело разделение всей биомассы Земли на три домена: 1) эукариоты (домен, объединивший все организмы, клетки которых содержат ядро); 2) бактерии; 3) археи.

История систематики

В 1172 году арабский философ Аверроэс сделал сокращённый перевод трудов Аристотеля на арабский язык. Его собственные комментарии были утеряны, но сам перевод дошёл до наших дней на латыни.

Большой вклад сделал швейцарский профессор Конрад Геснер (1516—1565).

Эпоха великих открытий позволила учёным существенно расширить знания о живой природе. В конце XVI — начале XVII веков начинается кропотливое изучение живого мира, вначале направленное на хорошо знакомые типы, постепенно расширившееся, пока, наконец, не сформировался достаточный объём знаний, составивший основу научной классификации. Использование этих знаний для классификации форм жизни стало долгом для многих известных медиков, таких как Иероним Фабриций (1537—1619), последователь Парацельса Педер Сёренсен [en] (1542—1602, известен также как Петрус Северинус), естествоиспытатель Уильям Гарвей (1578—1657), английский анатом Эдвард Тайсон (1649—1708). Свой вклад сделали энтомологи и первые микроскописты Марчелло Мальпиги (1628—1694), Ян Сваммердам (1637—1680) и Роберт Гук (1635—1702).

Английский натуралист Джон Рей (1627—1705) опубликовал важные работы по растениям, животным и натуральной теологии. Подход, использованный им при классификации растений в его «Historia Plantarum», стал важным шагом по направлению к современной таксономии. Рей отверг дихотомическое деление, которое использовалось для классификации видов и типов, предложив систематизировать их по схожести и отличиям, выявленным в процессе изучения.

Линней

Линней использовал в классификации четыре уровня (ранга): классы, отряды, роды и виды. Введённый Линнеем метод формирования научного названия для каждого из видов используется до сих пор (применявшиеся ранее длинные названия, состоящие из большого количества слов, давали описание видов, но не были строго формализованы). Использование латинского названия из двух слов — название рода, затем видовой эпитет — позволило отделить номенклатуру от таксономии. Данное соглашение о названиях видов получило наименование «бинарная номенклатура».

После Линнея

В конце XVIII века Антуан Жюссьё ввёл категорию семейства, а в начале XIX века Жорж Кювье сформулировал понятие о типе животных. Вслед за этим категория, аналогичная типу, — отдел — была введена для растений.

Чарлз Дарвин предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы. Он писал в книге «Происхождение видов»:

…общность происхождения и есть та связь между организмами, которая раскрывается перед нами при помощи наших классификаций.

Дарвин предположил, что наблюдаемая таксономическая структура, в частности, иерархия таксонов, связана с их происхождением друг от друга. Так возникла эволюционная систематика, ставящая во главу угла выяснение происхождения организмов, для чего используются как морфологические, так и эмбриологические и палеонтологические методы.

Наименование и описание таксонов

К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий:

Любое растение или животное должно последовательно принадлежать ко всем семи категориям. Часто систематики выделяют дополнительные категории, используя для этого приставки под- (sub-), инфра- (infra-) и над- (super-), например: подтип, инфракласс, надкласс. Такие категории обязательными не являются, то есть при систематизации объекта их можно пропустить. Кроме того, часто выделяются и другие категории: раздел (divisio) между подцарством и надтипом у животных, когорта (cohors) между подклассом и надпорядком, триба (tribus) между подсемейством и родом, секция (sectio) между подродом и видом, и так далее. Часто такие категории используются лишь в систематике каких-то конкретных таксонов (например, насекомых).

Для того чтобы избежать синонимии (то есть разных названий одного и того же таксона) и омонимии (то есть одного названия для разных таксонов), в настоящее время номенклатура регулируется номенклатурными кодексами, позволяющими деление на уровни (см. Ранг (биологическая систематика)),— отдельно для растений, животных и микроорганизмов. Во всех номенклатурных кодексах используются три основные принципа номенклатуры: приоритета, действительного обнародования и номенклатурного типа. Кроме того, названия всех таксонов должны даваться по-латыни (от латинских и греческих корней либо от личных имён или народных названий), а название вида должно быть бинарным, то есть состоять из названия рода и видового эпитета. Например, латинское название картофеля — Solanum tuberosum L. (последнее слово обозначает автора названия — в данном случае это Карл Линней; в зоологии часто ставят ещё и год действительного обнародования).

Диагностика таксонов

Под диагностикой понимают прежде всего составление таблиц для определения организмов (так называемых определительных ключей). Со времён Ж. Б. Ламарка наибольшее распространение получили дихотомические ключи, в которых каждый пункт (ступень) разделён на тезу и антитезу, снабжённые указаниями о том, к какой ступени нужно перейти дальше. Сейчас почти вся флора и фауна Земного шара охвачена определительными ключами.

Иерархия

Современные разработки

В настоящее время принято, чтобы классификация там, где это допустимо, следовала принципам эволюционизма.

Р. Сокэл и П. Снит в 1963 году основали так называемую численную (нумерическую) систематику, в которой сходство между таксонами определяется не на основании филогении, а на основании математического анализа максимально большого количества признаков, имеющих одинаковое значение (вес).

Домены — относительно новый способ классификации. Трёхдоменная система изобретена в 1990 году, однако до сих пор не принята окончательно. Большинство биологов принимает эту систему доменов, однако значительная часть продолжает использовать пятицарственное деление. Одной из главных особенностей трёхдоменного метода является разделение археев (Archaea) и бактерий (Bacteria), которые ранее были объединены в царство бактерий. Существует также малая часть учёных, добавляющих археев в виде шестого царства, но не признающих домены.

Сегодня систематика принадлежит к числу бурно развивающихся биологических наук, включая всё новые и новые методы: методы математической статистики, компьютерный анализ данных, сравнительный анализ ДНК и РНК, анализ ультраструктуры клеток и многие другие.

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Систематика и классификация животных.

Особенности систематики и классификации животных

Животные населяют все среды обитания нашей планеты: вода, почва, воздух. Паразитические организмы встречаются в теле животных и человека.

В настоящее время насчитывается около 2 млн видов животных. Большое количество видов животных уже исчезло, многие остаются на грани исчезновения.

Наибольшее количество видов относится к беспозвоночным — 1,5 млн.

Видовое разнообразие животных превосходит по численности растения. Для того чтобы разобраться в таком многообразии человеку необходимо было распределить их на группы, классифицировать и привести к одной общей системе.

Систематика — это наука, занимающаяся описанием ныне существующих и вымерших живых организмов, с последующей их классификацией.

Классификация — это распределение живых организмов по группам (таксонам/категориям), на основе их строе­ния, местообитания, жизнедеятельности и других признаков.

Классификация объединяет в царство животных как ныне существующих, так и вымерших.

Царство животных подразделяется на два подцарства: простейшие (одноклеточные) и многоклеточные. У одноклеточных представителей животного мира тело состоит всего из одной клетки, которая выполняет функции целого организма, поэтому их назвали простейшими.

Одноклеточные животные

Многоклеточные животные. Тип кишечнополостные

Тело многоклеточных животных состоит из большого количества клеток, они образуют ткани, органы и системы органов, которые в совокупности формируют целый организм.

Одни из клеток способны воспринимать раздражения внешней и внутренней среды, выполняют защитные функции и т. д. Несмотря на это клетки многоклеточного организма не смогут существовать отдельно от организма.

По особенностям строения животных разделяют на две группы: беспозвоночные и позвоночные (рис.1).

Рис.1 Классификация животных и их видовое многообразие

Группа беспозвоночных животных включает в себя как одноклеточных, так и многоклеточных. Внутренний скелет и позвоночник у них отсутствует.

У представителей группы позвоночных в ходе зародышевого развития между головой и хвостом формируется хорда, упругий эластичный тяж, напоминающий натянутую струну. Все животные, имеющие внутренний скелет относятся к типу хордовые.

Хорда сохраняется на протяжении всей жизни только у низших хордовых животных (напр. ланцетник). У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих — высшие хордовые, хорда превращается в позвоночник.

Классификация животных. Приведение в систему.

Первые попытки систематизации живых организмов были предприняты до нашей эры. Классификацию животных по средам обитания осуществил древнегреческий ученый Гиппократ (ок. 460-370 гг. до н. э.). Аристотель (384-322 гг. до н. э.) и его ученик Теофраст (372—287 до н. э.) разделили животных на две группы: c «горячей» (звери, птицы, киты) и «холодной» кровью (рыбы, насекомые).

Однако основоположником («отцом») систематики считают шведского естествоиспытателя Карла Линнея (1707-1778). Используя родственное сходство, ученый применил двойное название вида.

Примером может служить род «синицы», включающий в себя несколько видов: синица серая, синица большая, синица восточная и др. Видовой признак определен прилагательными «серая», «большая», «восточная». Т.е. «синица» — это название рода, а «серая» — название вида.

Двойное название вида представляет собой бинарную («би» — два) номенклатуру, по условиям которой, вид должен сначала иметь родовое название, а уже затем видовое.

«Система природы»(1735), «Философия ботаники»(1751) — являются основными трудами Карла Линнея, которые сыграли решающую роль в распространении ряда практик, характерных для научной систематики.

Наименьшей (элементарной) систематической единицей в системе Карла Линнея является — вид. Именно К.Линней впервые ввел в науку данный термин.

Согласно современной системе животного мира: виды объединяются в роды, роды в семейства, семейства в класс, классы в тип, а типы в царство (рис.2,3):

Рис.2 Систематические группы животных

Рис.3 Пример классификации животного

Кроме основных систематических групп применяются: подтипы, подцарства, надцарства, подотряды, и др. Животные объединяются в группы согласно особенностей строения, жизнедеятельности и истории развития.

На нашей планете насчитывается около 2 млн видов животных. По сходству строения их разделяют на две группы: беспозвоночные и позвоночные. Беспозвоночные животные могут быть одноклеточными и многоклеточными. У них нет внутреннего скелета и позвоночника.
У позвоночных животных в период зародышевого развития внутри тела появляется хорда, похожая на натянутую струну. Таких животных объединяют в тип хордовых. У высших хордовых животных хорда имеется только у зародышей, в процессе развития она сменяется позвоночником. У низших хордовых животных (ланцетник) сохраняется в течение всей жизни.
Основоположником систематизации животных считают шведского ученого Карла Линнея. При систематизации животных он взял за основу вид.
Самой крупной систематической группой животных является царство, а вид — самая элементарная единица:
вид —> род —> семейство —> отряд —> класс —> тип —> царство.

Источник

Систематика

(от греч. systematikos — упорядоченный, относящийся к системе)

область знания, в рамках которой решаются задачи упорядоченного определённым образом обозначения и описания всей совокупности объектов, образующих некоторую сферу реальности. Необходимость С. возникает во всех науках, которые имеют дело со сложными, внутренне разветвленными и дифференцированными системами объектов: в химии, биологии, географии, геологии, языкознании, этнографии и т. д. Принципы С. могут быть весьма разнообразными — начиная от упорядочения объектов по чисто формальному, внешнему признаку (например, путём приписывания элементам системы порядковых номеров) и кончая созданием естественной системы объектов, т. е. такой С., которая основана на объективном законе (примером и эталоном такой естественной системы служит периодическая система элементов в химии). Решение задач С. опирается на общие принципы типологии (См. Типология), в частности на выделение в объектах, образующих систему, некоторых устойчивых характеристик: признаков, свойств, функций, связей. При этом единицы, с помощью которых строится С., должны удовлетворять определённым формальным требованиям; в частности, каждая единица (таксой (См. Такса)) должна занимать единственное место в системе, её характеристики должны быть необходимы и достаточны для отграничения от соседних единиц. Этим требованиям в наибольшей мере удовлетворяет С., построенная на основе развитых теоретических соображений о строении и законах развития системы. Поскольку, однако, создание теории системы в ряде случаев оказывается исключительно трудным, на практике С. осуществляется обычно путём привлечения соображений как теоретического, так и практического порядка.

Систематика биологическая

Наибольшее развитие С. получила в биологии, где её задачей является описание и обозначение всех существующих и вымерших организмов, установление родственных отношений и связей между отдельными видами и группами видов. Стремясь к созданию полной системы, или классификации, органического мира, С. опирается на данные и теоретические положения всех биологических дисциплин; по своему духу и характеру С. неразрывно связана с теорией эволюции (см. Эволюционное учение). Особая функция С. состоит в создании практической возможности ориентироваться во множестве существующих видов животных (около 1,5 млн.), растений (около 350—500 тыс.) и микроорганизмов. Это относится и к вымершим видам. Систематика животных и Систематика растений имеют одни задачи и много общего в методах исследования. Вместе с тем им свойственны и некоторые специфические особенности, связанные с самим характером организмов. Однако эти частные различия не касаются теоретических основ и целей, которые одинаковы как в С. растений, так и в С. животных.

С. в биологии часто разделяют на таксономию (См. Таксономия), понимая под ней теорию классификации организмов, и собственно С. в указанном выше широком смысле. Термин «таксономия» употребляют иногда как синоним С.

Вид как конкретная форма существования органического мира и основное понятие систематики. Все организмы принадлежат к тем или иным Видам (лат. species). Представление о виде существенно менялось на протяжении истории биологии. Среди систематиков и сейчас существуют некоторые разногласия по вопросу о том, что такое вид, однако в значительной степени в этом кардинальном вопросе достигнуто единодушие. С позиции современной С., вид — это генетически ограниченная группа популяций (См. Популяция), особи одного вида характеризуются совокупностью определённых, только им присущих признаков (особенностей и свойств), способны свободно скрещиваться, давая плодовитое потомство, и занимают определённое географическое пространство — Ареал. Каждый вид по своим морфологическим и физиологическим признакам отделен от всех других видов, в том числе и от наиболее сходных с ним, своего рода «разрывом» (хиатусом), т. е. постепенного перехода характерных признаков одного вида в характерные признаки другого обычно нет. Наиболее важная форма такого разрыва состоит в том, что в естественных условиях особи разных видов не скрещиваются между собой. Редкие случаи межвидовых скрещиваний в природе не нарушают самостоятельности и изолированности каждого из видов. Эта репродуктивная (генетическая) Изоляция главным образом и поддерживает самостоятельность вида и его целостность в окружении близких, совместно с ним существующих видов. Т. о., каждый вид реален не только в том смысле, что состоит из какого-то числа конкретных особей, но главное — он отграничен (изолирован) от всех других видов. Лишь в двух случаях границы между видами нерезки или трудно различимы: 1) вид, находящийся в процессе становления и «отделения» от материнского вида, ещё не достиг полной самостоятельности и совершенной репродуктивной автономности; географические границы таких форм соприкасаются или их ареалы частично перекрываются; в этой зоне могут встречаться гибриды; организмы на этом этапе видообразования обычно объединяют в «полувид», а вместе с «материнской» или «сестринской» формой — в «надвид»; 2) в случае «видов-двойников» две формы обладают полной репродуктивной изоляцией, но по морфологическим и обычно некоторым другим признакам практически неразличимы или едва различимы. Существенные видовые различия при этом часто заключаются в особенностях Кариотипа (наборе и строении хромосом), исключающих или затрудняющих получение плодовитого потомства при скрещивании (см. Кариосистематика). Иногда играют роль и другие изолирующие механизмы — особенности поведения, прежде всего брачного, и т. п. При всех условиях виды-двойники при совместном обитании и тесном общении ведут себя в природе как генетически самостоятельные независимые виды.

Каждый вид — результат длительной эволюции и происходит от другим вида путём превращения его в новый (филетическая эволюция) или от части вида (отдельной популяции) путём его дивергенции (См. Дивергенция) (разделения на два вида или более — Кладогенез). Сложившийся вид относительно стабилен во времени, причём эта стабильность далеко выходит за рамки масштабов человеческой истории.

Вид, будучи качественным этапом процесса эволюции и в этом смысле основной единицей живой природы, вместе с тем неоднороден. В его пределах различают внутривидовые систематические категории, среди которых основной и общепризнанной является подвид, или географическая раса. Образование подвида связано с особенностями среды обитания, т. е. подвиды представляют собой форму приспособления вида к условиям существования на разных территориях или в разных условиях. Признаки одного подвида в большинстве случаев постепенно переходят в признаки другого, т. е. разрыва между подвидами нет. Их ареалы обычно не перекрываются, и два подвида одного вида совместно не встречаются. Особи разных подвидов одного вида, как правило, способны свободно скрещиваться: гибридизация между подвидами обычно происходит в пограничных зонах, чем в значительной мере и объясняется «переход» между признаками подвидов. Большинство видов, относительно широко распространённых, политипичны, т. е. состоят из ряда подвидов — от двух до нескольких десятков. Некоторые виды, не образующие подвидов, — монотипичны. Вместе с тем образование подвидов — это начальные стадии дивергенции вида, т. е. подвиды, по крайней мере в потенции, представляют собой «зарождающиеся» виды.

Изучение внутривидовой (прежде всего географической) изменчивости, внутривидовых форм, которые на ранних стадиях развития С. привлекали мало внимания, в начале 20 в. стало усиленно развиваться. Это привело к полной перестройке прежнего, в основном морфологического, представления о виде и к выработке современной концепции политипического, точнее, синтетического вида, т. к., кроме морфологических свойств вида, учитываются его физиологические, биохимические, генетические, цитогенетические, популяционные, географические и некоторые другие свойства. Вид рассматривается уже не как монолитная единица, а как некая сложная система, отграниченная от других аналогичных биологических систем. Современная концепция вида — важное общебиологическое обобщение, обогатившее представления о самом процессе образования и становления видов и открывшее широкие возможности их изучения (см. Видообразование, Микроэволюция).

Одна из важных особенностей современной С. заключается в преодолении неправильного, но для своего времени естественного представления Ч. Дарвина об условности границ вида (т. е. нереальности вида), об отсутствии принципиальной разницы между видом и «разновидностью» и определённых границ между видами.

Разработка в 20 в. концепции политипического вида, т. н. широкая трактовка вида, в зоологии имела, в частности, своим следствием изменение представления о числе видов, составляющих разные группы. Большое число видов, которые ранее считались вполне самостоятельными, оказались лишь подвидами и вошли в состав политипических видов. Это привело к тому, что в некоторые, лучше изученные группы, несмотря на открытие новых видов, стали включать меньшее число видов, чем признавали ранее. Так, вместо 18—20 тыс. видов птиц (1914) приняли всего около 8600 (1955), вместо 6000 видов млекопитающих — около 3500 (1953). Среди ботаников существует тенденция понимать вид очень узко (против чего выдвинуты существенные возражения), поэтому в С. растений было описано очень много «мелких видов», в сущности представляющих собой подвиды или другие внутривидовые формы. Подразделения вида более мелкие, чем подвид, ботаники толкуют по-разному и относят их то к «формам», то к «разновидностям».

Таксономические категории и естественная система. Анализируя все формы сходства и родства, прежде всего морфологические, С. выделяет во всём многообразии видов наиболее близкие и тесно родственные их группы — Роды. Дальнейшее расширение круга видов и использование широких обобщающих признаков приводят к выделению всё более обобщённых групп и к классификации их в соподчинённые группы, т. е. к иерархической системе органического мира. Простейшая схема таксономических категорий, используемых в классификации, представляет собой следующий ряд (от низших к высшим): роды объединяют в семейства (См. Семейство), семейства — в отряды (у животных) или порядки (у растений), отряды или порядки — в классы, классы — в типы (phylum) в С. животных и отделы (divisio) в С. растений. По мере познания систематических (филогенетических) отношений вводились промежуточные звенья между названными категориями. Так, в С. животных применяется свыше 20 категорий, в том числе Подрод, Триба, Подсемейство, подотряд и др.

Все типы в конечном счёте объединяют в царства (См. Царство), которых со времён Линнея принималось два — царство животных и царство растений. С середины 20 в. всё больше сторонников приобретает представление о 4 царствах органического мира (см. Система органического мира).

Вошедшим в 40-х гг. 20 в. в употребление термином таксой (См. Такса) обозначают реальную таксономическую группу любого систематического ранга и объёма. Так, семейство кошачьих, род соловьев, вид домовый воробей — реальные таксоны. Встречающееся иногда иное употребление термина (в смысле ранг или категория) неправильно.

Устанавливая «сходство» видов и групп видов и объединяя их по этому признаку, С. имеет в виду сходство не общего облика или отдельных частностей, а самого плана строения организмов. Сходство с точки зрения С. отражает, т. о., кровное родство и степень этого родства, большую или меньшую общность происхождения. Например, при всём сходстве летучей мыши с птицей по плану строения летучая мышь остаётся млекопитающим, т. е. относится к другому классу; вместе с тем если сравнивать птиц и млекопитающих с другими, более отдалёнными организмами, относящимися, например, к другому типу, выступает уже не различие, а общность плана их строения как позвоночных животных. Некоторые кактусы и кактусовидные молочаи, несмотря на сходство, относятся к разным семействам; однако все они объединяются в класс двудольных растений.

Попытки дать систему органического мира (или систему только животных или растений) предпринимались в античное время, в средневековье и в более поздний период, но эти попытки были малонаучны. Основы современной С. как науки заложены в работах английского учёного Дж. Рея (См. Рей) и знаменитого швед. натуралиста К. Линнея. Через сто лет после Линнея учение Ч. Дарвина придало уже сложившейся С. эволюционное содержание. В последующие десятилетия главным направлением в развитии С. стало стремление возможно полнее и точнее установить и отразить в эволюционной (филогенетической) системе генеалогические отношения, существующие в природе. Вместе с тем по разным причинам, главным образом по недостатку знаний, в системах нередко имели место неправильная оценка родственных отношений разных групп, неправильное объединение некоторых групп в одну и т. п. Такие случаи придают системе или её части характер искусственности. По мере накопления знаний такие ошибки постепенно обнаруживаются и исправляются, и система приближается к филогенетической, т. е. адекватно отражающей родственные отношения организмов, объективно существующие в природе. Усложнение системы, которое происходит постоянно, и различия в системах, более или менее общепринятых в разные периоды развития науки, не случайны, — это закономерное следствие общего прогресса биологических знаний. Т. о., поскольку С. при построении системы основывается на сумме сведений из всех отраслей биологии, она по существу есть их синтез.

Система надвидовых групп обычно именуется «макросистемой»; соответств. направление в С. называется «макросистематикой». При построении макросистем используются данные главным образом морфологии современных и вымерших групп и эмбриологии.

Методы и значение биологической систематики. Основным методом С., наиболее распространённым при исследовании всякой группы, остаётся самый старый — сравнительно-морфологический, при помощи которого были выработаны общебиологические выводы С. Для ископаемых животных он, вероятно, навсегда останется основным. Вместе с тем в морфологическую С. широко проникают современные научные методы. Использование электронного и сканирующего микроскопов открыло новые возможности изучения клеточных структур. Введение в С. изучения кариотипов и в ряде случаев тонкого строения хромосом привело к развитию кариосистематики; в результате было показано существование видов-двойников, а некоторые формы, которые по уровню их фонетических отличий считали подвидами, были признаны самостоятельными видами (например, вместо одного вида серой полёвки, Microtus arvalis, обитающей в СССР, признано по крайней мере 3 вида). В С. стали применять и некоторые экспериментальные приёмы — естественную и искусственную гибридизацию и разведение. Их используют главным образом при изучении видовых таксонов млекопитающих, а также и других групп.

С середины 20 в. в С. стали использовать данные биохимии (хемосистематика, или хемотаксономия). Сравнительное изучение у разных групп организмов важнейших белков (например, гемоглобинов, цитохромов и др.), нуклеотидного состава дезоксириоонуклеиновых кислот (ДНК), т. н. молекулярная гибридизация (геносистематика) и другим позволяют дополнять систематическую характеристику и выяснять взаимоотношения групп. Большее значение для С. приобретают этологические показатели, т. е. особенности видового стереотипа поведения, в частности брачного (звуковая сигнализация птиц, земноводных, прямокрылых и др.), которые иногда оказываются более характерными признаками видов, чем морфологические. Началось широкое изучение популяционной структуры вида, связанное с развитием биосистематики (См. Биосистематика). Быстрое накопление информации в С. и смежных науках ведёт к необходимости использования ЭВМ для сбора, хранения и обработки этой информации.

Неоднократно, особенно в 40—60-е гг., с целью получения возможно более объективных показателей предпринимались попытки ввести в таксономию некоторые математические приёмы (т. н. численная, или нумерическая, С.). Однако, будучи часто необходимым инструментом при изучении видовых и межвидовых отношений, математические методы в применении к надвидовым группировкам у многих систематиков вызывают скептическое отношение: показывая сходство, они не вскрывают родства. Суждение о соотносительных рангах надвидовых таксонов, т. е. создание макросистемы, требует обширных знаний в разных областях, обострённого чувства меры и соотносительности — всего того, что искони называется «духом систематика» и даётся большим опытом и школой. Имея возможность объективно оценивать виды, авторы почти неизбежно вносят в создание макросистемы какую-то долю субъективности, связанную с различием взглядов на роль и смысл системы. Тем не менее постепенно достигается большее единство взглядов и, следовательно, имеется реальная возможность построения действительно естественной общепринятой системы органического мира.

До начала 20 в. даже среди биологов было распространено представление о С. как о науке, изучающей внешние, подчас случайные и незначительные признаки животных и растений, задача которой лишь описывать, давать названия и классифицировать с тем, чтобы ориентироваться в многообразии и обилии органических форм. Это представление давно оставлено. Признана роль С. как общебиологической науки.

Помимо самостоятельного значения, С. служит базой для многих биологических наук. Изучение какого бы то ни было объекта со стороны его строения и развития (анатомия, гистология, цитология, эмбриология и т. д.) требует прежде всего знания положения этого объекта в кругу других, а также его филогенетических отношений с ними. На учёте этих связей основана генетика; представление о систематических отношениях видов и групп обязательно и для биохимии. Особенно важна С. в биогеографии (См. Биогеография) и в экологии (См. Экология), где в поле зрения исследователя должна находиться масса видов. Реальное представление о Биоценозе (экосистеме) невозможно без точного знания всех составляющих его видов: стратиграфия и геологическая хронология основаны прежде всего на С. ископаемых животных и растений (см. Палеонтология).

Велика и чисто утилитарная роль С. Никакая практическая работа с животным и растительным миром невозможна без точного знания и различения видов. Это касается, например, вредителей сельского и лесного хозяйства и животноводства; паразитов домашних и диких животных, растений и человека, рыбного хозяйства, морских и охотничьих промыслов; возбудителей, переносчиков и хранителей болезней человека, домашних и диких животных; охраны природы и т. п. То же относится и к растениям (лесные, с.-х., сорные, лекарственные растения и т. п.). Всё это объясняет растущий интерес к С., который наблюдается с середины 20 в., а также расцвет практической и теоретической С. в 60—70-х гг.

Научные центры, общества, издания. Прогресс С. связан с развитием полевых исследований и сбором коллекций. Начиная с 18 в. органический мир исследуют экспедиции систематиков, в разных частях света работают стационарные биологические и краеведческие организации и ведут сборы многочисленные любители. Работа систематика невозможна без зоологических музеев и гербариев, хранящих десятки, иногда сотни тысяч (отдельные даже миллионы) коллекционных экземпляров, по которым изучается животный и растительный мир. Особенно богаты американские музеи — Вашингтонский, Нью-Йоркский, Чикагский, крупнейшие музеи Европы — Британский музей (Лондон) и Национальный музей естественной истории (Париж). В СССР главные научные хранилища — Зоологический институт АН СССР, Зоологический музей МГУ и гербарии Ботанического института АН СССР (Ленинград) и МГУ. С 50-х гг. 20 в. в разработке общих вопросов С. (прежде всего макросистематики) принимают участие и биохимические центры и лаборатории АН (в СССР, например, работы по хемосистематике, начатые А. Н. Белозерским (См. Белозерский), ведутся на биологическом факультете МГУ).

В 1951 в США было основано первое Общество систематической зоологии, издающее специальный теоретический журнал «Systematic Zoology» (Wash., с 1952); существует аналогичный ботанический журнал «Taxon» (Utrecht, с 1951). Большое количество статей по общим и частным вопросам С. печатают зоологические и ботанические журналы всего мира, а в СССР — «Зоологический журнал», «Ботанический журнал» и общебиологические издания (например, «Журнал общей биологии» АН СССР). В 1973 в США (г. Боулдер, штат Колорадо) состоялся 1-й Международный конгресс по систематической и эволюционной биологии. См. также статьи Система органического мира. Систематика животных, Систематика растений, Филогенез, Эволюционное учение и лит. при этих статьях.

Лит.: Майр Э., Систематика и происхождение видов с точки зрения зоолога, пер. с англ., М., 1947; его же, Зоологический вид и эволюция, пер. с англ., М., 1968; Тахтаджян А. Л., Биосистематика: прошлое, настоящее, будущее, «Ботанический журнал», 1970, № 3; его же, Наука о многообразии живой природы, «Природа», 1973, №6; его же. Развитие систематики в СССР, «Вестник АН СССР», 1972, № 6; Строение ДНК и положение организмов в системе. [Сб. ст.], М., 1972; Mayr Е., The role of systematics in biology, «Science», 1968, v. 159, № 3815; его же, The challenge of diversity, «Taxon», 1974, v. 23, № 1; Chemotaxonomy and serotaxonomy, Proceedings of a symposium held at the Botany Departement, N. Y. — L., 1968; Hennig W., Phylogenetic systematics, Chi., 1966; Turner B. L., Chemosystematics: recent developments, «Taxon», 1969, v. 18, № 2; Systematic biology, [Wash.], 1969; Crowson R. A., Classification and biology, L., 1970; Computers in biological systematics, a new university course, «Taxon», 1971, v. 20.

Источник